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质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间...

质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中,电场强度大小为E1.在t=0时刻,电场强度突然增加到E2=4.0×103N/C,取g=10m/s2.求:
(1)t=0.20s时间内带电微粒上升的高度;
(2)t=0.20s时间内带电微粒增加的电势能.
(1)带正电微粒静止时,重力与电场力平衡;电场强度增加,电场力增加,带电微粒将向上做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求出加速度,由位移公式求解t=0.20s时间内上升的高度. (2)在t=0.20s时间内电场力对带电微粒做正功,电势能减少,由W=qU求解带电微粒增加的电势能. 【解析】 (1)设在E2电场中,设带电微粒向上的加速度为a1. 根据牛顿第二定律q E2-mg=ma1      代入解得:a1=10m/s2      设t=0.20s时间内带电微粒上升的高度为h,则:    代入解得:h=0.20m                                      (2)在t=0.20s时间内电场力对带电微粒做正功,电势能减少,△EP=-qE2h    代入解得:△E=-8.0×10-2J      答:(1)t=0.20s时间内带电微粒上升的高度为0.20m;     (2)t=0.20s时间内带电微粒增加的电势能为-8.0×10-2J.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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